晶圓切割作為半導(dǎo)體制造流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響芯片的良率與性能。中清航科憑借多年行業(yè)積淀,研發(fā)出高精度激光切割設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)小切割道寬達(dá) 20μm,滿(mǎn)足 5G 芯片、車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體等領(lǐng)域的加工需求。其搭載的智能視覺(jué)定位系統(tǒng),能實(shí)時(shí)校準(zhǔn)晶圓位置偏差,將切割精度控制在 ±1μm 以?xún)?nèi),為客戶(hù)提升 30% 以上的生產(chǎn)效率。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速迭代的當(dāng)下,晶圓材料呈現(xiàn)多元化趨勢(shì),從傳統(tǒng)硅基到碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體,切割工藝面臨更大挑戰(zhàn)。中清航科針對(duì)性開(kāi)發(fā)多材料適配切割方案,通過(guò)可調(diào)諧激光波長(zhǎng)與動(dòng)態(tài)功率控制技術(shù),完美解決硬脆材料切割時(shí)的崩邊問(wèn)題,崩邊尺寸可控制在 5μm 以下,助力第三代半導(dǎo)體器件的規(guī)?;a(chǎn)。針對(duì)柔性晶圓,中清航科開(kāi)發(fā)低溫切割工藝避免材料變性。浙江碳化硅半導(dǎo)體晶圓切割劃片廠
磷化銦(InP)光子晶圓易產(chǎn)生邊緣散射損耗。中清航科采用等離子體刻蝕輔助裂片技術(shù),切割面垂直度達(dá)89.5°±0.2°,側(cè)壁粗糙度Ra<20nm,插入損耗降低至0.15dB/cm。中清航科SkyEye系統(tǒng)通過(guò)5G實(shí)時(shí)回傳設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)(振動(dòng)/電流/溫度),AI引擎15分鐘內(nèi)定位故障根因。遠(yuǎn)程AR指導(dǎo)維修,MTTR(平均修復(fù)時(shí)間)縮短至45分鐘,服務(wù)覆蓋全球36國(guó)?;谖^(qū)X射線衍射技術(shù),中清航科繪制切割道殘余應(yīng)力三維分布圖(分辨率10μm),提供量化改進(jìn)方案??蛻?hù)芯片熱循環(huán)壽命提升至5000次(+300%),滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)AEC-Q104認(rèn)證。砷化鎵晶圓切割劃片晶圓切割后清洗設(shè)備中清航科專(zhuān)利設(shè)計(jì),殘留顆粒<5個(gè)/片。
針對(duì)晶圓切割產(chǎn)生的廢料處理難題,中清航科創(chuàng)新設(shè)計(jì)了閉環(huán)回收系統(tǒng)。切割過(guò)程中產(chǎn)生的硅渣、切割液等廢料,通過(guò)管道收集后進(jìn)行分離處理,硅材料回收率達(dá)到 95% 以上,切割液可循環(huán)使用,不僅降低了危廢處理成本,還減少了對(duì)環(huán)境的污染,符合半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展理念。在晶圓切割的精度校準(zhǔn)方面,中清航科引入了先進(jìn)的激光干涉測(cè)量技術(shù)。設(shè)備出廠前,會(huì)通過(guò)高精度激光干涉儀對(duì)所有運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行全行程校準(zhǔn),生成誤差補(bǔ)償表,確保設(shè)備在全工作范圍內(nèi)的定位精度一致。同時(shí)提供定期校準(zhǔn)服務(wù),配備便攜式校準(zhǔn)工具,客戶(hù)可自行完成日常精度核查,保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
針對(duì)小批量多品種的研發(fā)型生產(chǎn)需求,中清航科提供柔性化切割解決方案。其模塊化設(shè)計(jì)的切割設(shè)備可在 30 分鐘內(nèi)完成不同規(guī)格晶圓的換型調(diào)整,配合云端工藝數(shù)據(jù)庫(kù),存儲(chǔ)超過(guò) 1000 種標(biāo)準(zhǔn)工藝參數(shù),工程師可快速調(diào)用并微調(diào),大幅縮短新產(chǎn)品導(dǎo)入周期,為科研機(jī)構(gòu)與初創(chuàng)企業(yè)提供靈活高效的加工支持。晶圓切割后的檢測(cè)環(huán)節(jié)直接關(guān)系到后續(xù)封裝的質(zhì)量。中清航科將 AI 視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)與切割設(shè)備深度融合,通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法自動(dòng)識(shí)別切割面的微裂紋、缺口等缺陷,檢測(cè)精度達(dá) 0.5μm,檢測(cè)速度提升至每秒 300 個(gè) Die,實(shí)現(xiàn)切割與檢測(cè)的一體化流程,避免不良品流入下道工序造成的浪費(fèi)。中清航科推出晶圓切割應(yīng)力補(bǔ)償算法,翹曲晶圓良率提升至98.5%。
針對(duì)高粘度晶圓切割液的回收處理,中清航科研發(fā)了離心式過(guò)濾凈化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)三級(jí)過(guò)濾工藝,可去除切割液中 99.9% 的固體顆粒雜質(zhì),使切割液循環(huán)利用率提升至 80% 以上,不只降低耗材成本,還減少?gòu)U液排放。同時(shí)配備濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,確保切割液性能穩(wěn)定,保障切割質(zhì)量一致性。在晶圓切割設(shè)備的維護(hù)便捷性設(shè)計(jì)上,中清航科秉持 “易維護(hù)” 理念。設(shè)備關(guān)鍵部件采用模塊化設(shè)計(jì),更換激光頭、切割刀片等中心組件只需 15 分鐘,較傳統(tǒng)設(shè)備縮短 70% 維護(hù)時(shí)間。同時(shí)配備維護(hù)指引系統(tǒng),通過(guò) AR 技術(shù)直觀展示維護(hù)步驟,降低對(duì)專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員的依賴(lài),減少客戶(hù)運(yùn)維壓力。超窄街切割方案中清航科實(shí)現(xiàn)30μm道寬,芯片數(shù)量提升18%。杭州藍(lán)寶石晶圓切割廠
5G射頻芯片切割中清航科特殊工藝,金線偏移量<0.8μm。浙江碳化硅半導(dǎo)體晶圓切割劃片廠
面對(duì)高溫高濕等惡劣生產(chǎn)環(huán)境,中清航科對(duì)晶圓切割設(shè)備進(jìn)行了特殊環(huán)境適應(yīng)性改造。設(shè)備電氣系統(tǒng)采用三防設(shè)計(jì)(防潮濕、防霉菌、防鹽霧),機(jī)械結(jié)構(gòu)采用耐腐蝕材料,可在溫度 30-40℃、濕度 60-85% 的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,特別適用于熱帶地區(qū)半導(dǎo)體工廠及特殊工業(yè)場(chǎng)景。晶圓切割的刀具損耗是影響成本的重要因素,中清航科開(kāi)發(fā)的刀具壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)振動(dòng)傳感器與 AI 算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損狀態(tài),提前 2 小時(shí)預(yù)警刀具更換需求,并自動(dòng)推送比較好的更換時(shí)間窗口,避免因刀具突然失效導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢,使刀具消耗成本降低 25%。浙江碳化硅半導(dǎo)體晶圓切割劃片廠